Kaip panaikinti echo ir feedback garsą

Kodėl mūsų ausys kenčia nuo švilpimo ir aidėjimo

Turbūt kiekvienas esame patyrę tą nemalonų momentą, kai per renginį ar susitikimą staiga iš garsiakalbių pasigirsta aštrus, ausį rėžiantis šviliavimas. Arba kai bandai kalbėti per mikrofoną ir girdisi keistas aidėjimas, kuris visiškai sugriauna bet kokį normalų bendravimą. Tai – echo ir feedback efektai, kurie gali sugriauti net profesionaliausiai paruoštą renginį ar vaizdo konferenciją.

Feedback’as (dar vadinamas akustine grįžtamąja jungtimi) atsiranda, kai garsas iš garsiakalbio grįžta į mikrofoną, sukurdamas uždarą ratą. Mikrofonas užfiksuoja garsą, jis sustiprinamas ir išleidžiamas per garsiakalbį, vėl grįžta į mikrofoną dar stipresnis, ir taip toliau – kol nesusidaro tas bjaurus šviliavimas. Echo arba aidas – tai šiek tiek kitoks reiškinys, kai girdime savo balsą su vėlavimu, tarsi jis atsimušęs nuo sienų grįžtų atgal. Tai ypač pastebima vaizdo skambučių metu.

Garso kelionė ir jos spąstai

Kad suprastume, kaip su tuo kovoti, verta suprasti, kas iš tikrųjų vyksta. Kai kalbame į mikrofoną, jis paverčia garso bangas elektriniais signalais. Šie signalai keliauja per laidus ar belaidžiu ryšiu, yra sustiprinami ir vėl paverčiami garso bangomis garsiakalbio. Skamba paprasta, bet čia ir slypi problema.

Jei mikrofonas yra per arti garsiakalbio arba garsiakalbio garsas per stiprus, tas išvestas garsas vėl patenka į mikrofoną. Sistema to neatskiria nuo naujo garso ir vėl jį sustiprina. Kiekvienas toks ciklas prideda stiprumo, kol pasiekiama tam tikra rezonansinė dažnių diapazonas – ir tada gaunasi tas šviliavimas. Paprastai tai būna aukšti dažniai, nes jie lengviau atsispindi ir greičiau sukuria tą uždarą ratą.

Echo problema dažniausiai kyla dėl laiko vėlavimo. Kai naudojate kompiuterį ar telefoną konferencijai, garsas turi nueiti kelią: jūsų balsas → mikrofonas → internetas → kito žmogaus garsiakalbis. Jei to žmogaus mikrofonas neslopina garsiakalbio garso, jūsų balsas grįžta atgal pas jus su vėlavimu. Tai ir yra tas erzinantis aidas.

Fiziniai sprendimai: erdvė ir įranga

Pirmasis ir paprasčiausias būdas išvengti problemų – teisingai išdėstyti įrangą. Jei rengiame renginį ar konferenciją, mikrofonai ir garsiakalbiai turi būti išdėstyti strategiškai. Pagrindinis principas: kuo toliau mikrofonas nuo garsiakalbio, tuo geriau. Idealiu atveju, mikrofonas turėtų būti nukreiptas priešinga kryptimi nei garsiakalbis.

Profesionalai naudoja kryptingus mikrofonus – tokius, kurie „girdi” tik tam tikra kryptimi. Pavyzdžiui, kardioidinio tipo mikrofonas gerai užfiksuoja garsą iš priekio, bet slopina garsus iš šonų ir galo. Tai reiškia, kad net jei garsiakalbis yra už mikrofono, jis užfiksuos daug mažiau to garso.

Patalpų akustika taip pat vaidina milžinišką vaidmenį. Tušti kambariai su kietomis sienomis, grindimis ir lubomis yra tikra katastrofa. Garsas atsimuša nuo visų paviršių kaip kamuolys ir sukuria daugybę atspindžių. Todėl profesionalios studijos naudoja garso sugėrimo medžiagas – putplasčio paneles, uždangus, kilimus. Net paprastas kilimas ant grindų gali žymiai pagerinti situaciją namų biure.

Technologiniai pagalbininkai

Šiuolaikinė technika turi įmontuotus sprendimus, kurie dirba už mus. Daugelis vaizdo konferencijų programų (Zoom, Teams, Google Meet) naudoja echo cancellation technologiją. Tai programinė įranga, kuri analizuoja išeinantį garsą ir ateinantį signalą, atpažįsta, kas yra aidas, ir jį pašalina.

Kaip tai veikia? Sistema įsimena, kokį garsą ji išsiuntė per garsiakalbį. Kai mikrofonas užfiksuoja garsą, programėlė palygina jį su tuo, ką išsiuntė. Jei randa sutapimų, ji supranta, kad tai – aidas, ir jį išfiltruoja. Tai vyksta realiu laiku ir reikalauja nemažai skaičiavimo galios, bet šiuolaikiniai procesoriai su tuo puikiai susidoroja.

Feedback slopinimui naudojamos vadinamosios feedback eliminator sistemos. Jos veikia šiek tiek kitaip – stebi garso signalą ir ieško dažnių, kurie staiga pradeda stiprėti (tai rodo, kad formuojasi feedback). Kai tokį dažnį aptinka, sistema automatiškai sumažina būtent to dažnio stiprumą, neleisdama susidaryti šviliavimui. Profesionalūs garso mikšeriai turi tokias funkcijas įmontuotas.

Ausinės – paprasčiausias sprendimas

Jei kalbame apie asmeninį naudojimą – vaizdo skambučius, žaidimus ar podkastus – ausinės yra beveik stebuklingas sprendimas. Kodėl? Nes jos pertraukia tą uždarą ratą. Garsas iš garsiakalbių (kurie dabar yra jūsų ausyse) nebegali pasiekti mikrofono. Tai tokia paprasta, bet efektyvi.

Ypač gerai veikia ausinės su įmontuotu mikrofonu. Tokios ausinės paprastai turi mikrofoną arti burnos, todėl jis gali būti mažiau jautrus – jam nereikia „gaudyti” garso iš toli. Tai reiškia, kad jis mažiau užfiksuos aplinkos triukšmo ir atspindžių.

Profesionalesniam darbui verta apsvarstyti ausines su aktyviu triukšmo slopimu (ANC – Active Noise Cancellation). Nors jos daugiausia skirtos išorinio triukšmo slopinimui, kai kurie modeliai turi ir puikų mikrofono garso apdorojimą, kuris automatiškai slopina aidą ir foninį triukšmą.

Programiniai nustatymai ir jų paslaptys

Dažnai problemos kyla ne dėl blogos įrangos, o dėl neteisingų nustatymų. Pirmiausia patikrinkite mikrofono jautrumą (gain arba input level). Jei jis nustatytas per aukštai, mikrofonas užfiksuos ne tik jūsų balsą, bet ir visus aplinkos garsus, įskaitant garsiakalbio skleidžiamą garsą.

Daugelis operacinių sistemų turi automatinio stiprinimo funkciją (automatic gain control arba AGC). Ji automatiškai reguliuoja mikrofono jautrumą priklausomai nuo garso lygio. Teoriškai tai turėtų padėti, bet praktiškai kartais sukelia daugiau problemų nei naudos. Jei kalbate tyliai, sistema padidina jautrumą, ir tada mikrofonas pradeda gaudyti viską aplinkui. Kartais geriau šią funkciją išjungti ir rankiniu būdu nustatyti optimalų lygį.

Windows sistemoje eikite į Sound settings → Input → Device properties ir patikrinkite, ar neįjungta „Listen to this device” funkcija – ji gali sukelti feedback. Taip pat pažiūrėkite į „Enhancements” skiltį – ten gali būti echo cancellation ir noise suppression parinktys, kurias verta įjungti.

Mac kompiuteriuose eikite į System Preferences → Sound → Input ir patikrinkite įvesties lygį. Idealiai jis turėtų būti apie 50-70% kai kalbate normaliu balsu.

Profesionalūs triukai garso inžinieriams

Jei dirbate su profesionalia garso įranga, yra keletas pažangesnių metodų. Parametrinis ekvalaizeris (EQ) gali būti jūsų geriausias draugas. Kai žinote, kuriame dažnių diapazone atsiranda feedback (dažniausiai tai 1-8 kHz diapazonas), galite būtent tuos dažnius šiek tiek sumažinti. Tai vadinamas „ringing out the room” procesas.

Štai kaip tai daroma: pamažu didinate garso stiprumą, kol pradeda formuotis feedback. Kai tik išgirstate šviliavimą, sustabdote ir su ekvalaizeriu ieškote, kuris dažnis sukelia problemą (paprastai tai daroma „šlavimo” metodu – siauru filtru pereinate per dažnius). Kai rasite tą dažnį, jį sumažinate 3-5 dB. Kartojate procesą, kol pasiekiate norimą garso stiprumą be feedback.

Garso vartų (noise gate) naudojimas taip pat gali padėti. Tai įrenginys ar programinė funkcija, kuri „uždaro” mikrofoną, kai garsas yra žemiau tam tikro slenksčio. Tai reiškia, kad kai nekalbate, mikrofonas iš esmės išsijungia ir neužfiksuoja jokių aplinkos garsų ar atspindžių.

Kompresorius gali padėti kontroliuoti dinamikos diapazoną. Jei turite situaciją, kai žmonės kartais kalba labai garsiai (o tai gali sukelti feedback), kompresorius automatiškai sumažins tuos garsiausius momentus, išlaikydamas bendrą garsą vienodesnį ir saugesnį.

Kai viskas kyla iš rankų – greiti sprendimai

Kas daryti, kai esate renginyje ir staiga prasideda tas baisus šviliavimas? Pirmas instinktas – greitai sumažinti garso stiprumą. Tai sustabdys feedback ratą. Bet yra ir kitų greitų triukų.

Jei naudojate rankinį mikrofoną, pakeiskite jo padėtį – patraukite toliau nuo garsiakalbių arba pasukite kitaip. Kartais net kelių centimetrų skirtumas gali viską pakeisti. Jei mikrofonas turi jungiklį, išjunkite jį, kai nenaudojate – tai paprasta, bet daugelis apie tai pamiršta.

Vaizdo konferencijų metu, jei girdite aidą, pirmiausia paprašykite visų dalyvių nutildyti (mute) savo mikrofonus, kai jie nekalba. Dažnai problema kyla, kai keli žmonės vienu metu turi įjungtus ir mikrofonus, ir garsiakalbius. Vienas dalyvis su blogais nustatymais gali sugadinti visą susitikimą.

Jei naudojate išorinį mikrofoną su kompiuteriu, patikrinkite, ar neturite įjungto ir kompiuterio įmontuoto mikrofono. Kartais sistema naudoja abu vienu metu, ir tai sukelia keistus efektus. Išjunkite visus nereikalingus garso įrenginius.

Ateitis be aidų ir šviliavimų

Technologijos nuolat tobulėja, ir ateitis atrodo šviesesnė (ar turėčiau sakyti – tylesnė?). Dirbtinio intelekto pagrindu veikiančios garso apdorojimo sistemos tampa vis gudesnės. Jos gali atskirti žmogaus balsą nuo bet kokio kito garso su neįtikėtinu tikslumu ir realiu laiku pašalinti viską, kas nėra balsas.

Naujos vaizdo konferencijų platformos jau naudoja mašininio mokymosi algoritmus, kurie „išmoko” atpažinti, kaip skamba jūsų balsas, ir filtruoja viską kita. Kai kurios sistemos net gali imituoti studijos akustiką, tarsi kalbėtumėte profesionalioje įrašų studijoje, nors iš tikrųjų sėdite triukšmingoje kavinėje.

Bet net su visa šia technologija, pagrindiniai principai lieka tie patys: laikykite mikrofonus toliau nuo garsiakalbių, naudokite ausines asmeniniam naudojimui, pasirūpinkite patalpos akustika ir teisingai nustatykite įrangą. Technologija gali daug padėti, bet ji negali kompensuoti visiškai neteisingos sąrankos.

Galiausiai, nesibaiminkite eksperimentuoti. Kiekviena patalpa, kiekviena įrangos kombinacija yra unikali. Tai, kas veikia vienoje situacijoje, gali neveikti kitoje. Skirkite laiko išbandyti skirtingus nustatymus, mikrofono padėtis, garso lygius. Užsirašykite, kas veikia geriausiai jūsų konkrečioje situacijoje. Su laiku išsiugdysite instinktą, kaip greitai diagnozuoti ir išspręsti garso problemas, ir tie erzinantys šviliavimas bei aidai taps tik tolima atmintimi.